无线传感器网络综合了现代传感器技术、微电子技术、通信技术、嵌入式计算技术、和分布式信息处理技术等多个学科,是一个新兴的交叉研究领域。无线传感器网络能够实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息,并对这些信息进行处理,从而获取详尽而准确的信息。高效的MAC协议是保证无线传感器网络正常运作,高效通信的关键。无线传感器网络的无线信道分配机制主要有随机竞争机制、TDMA机制、FDMA机制以及CDMA机制。基于随机竞争的MAC协议存在空闲侦听和数据碰撞等能耗问题;基于TDMA的MAC协议则存在时间同步和扩展性差问题;基于FDMA和CDMA的MAC协议实现复杂,传感器节点需要较高的处理能力。因此将多种机制优化组合,设计一种基于分簇的TDMA/CSMA混合MAC协议,从而达到最大的应用性能。目前无线传感器网络MAC协议研究成为一个发展趋势。本文提出一种基于分簇的TDMA/CSMA混合MAC协议,该协议簇内节点利用TDMA机制实现信道分配,避免碰撞串扰问题,从而达到低延迟快速上传数据;簇头节点则采用CSMA机制,避免多跳同步问题,增强可扩展性;同时,针对底层安全提出了一种可预警的攻击应对机制,正确快速识别攻击行为。本文采用了一种层次化、组件自治的仿真平台——J-Sim,对该平台下的无线传感器网络相关组件进行了扩展。针对MAC协议的能量有效性和底层可能遭受的攻击行为,进行了一系列的仿真实验,输出了相关的能耗图。通过与其它MAC能耗仿真结果对比和底层攻击仿真结果分析,我们得出该协议有着较好的能量有效性和攻击应对能力。